本專題中，我們主要學習合金元素在金屬中的作用。一般，可以從以下四個方面探討：

一、對金屬的顯微組織及熱處理的影響;二、對金屬力學性能的影響;三、對金屬物理參數、化學性能和加工工藝的影響;四、在實際生產中的應用如今的工業生產和科學研究中，最常用的合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈮、硼、氮、磷、硫、硒、銻、碲、鋁等。接下來的課題，我們為大家一一介紹每種元素在上述四個方面對金屬的影響和應用。

硅在鋼中的作用

一、硅對鋼的顯微組織及熱處理的影響

1）作為鋼中的合金元素，其質量分數一般不低于0.4%，以固溶體形態存在于鐵素體或奧氏體中，能夠縮小奧氏體相區。

2）提高退火、正火和淬火溫度，在亞共析鋼中提高淬透性。

3）硅不形成碳化物，可強烈地促進碳的石墨化，在硅含量較高的中碳鋼和高碳鋼中，如不含有強碳化物形成元素，易在一定溫度下發生石墨化。

4）在滲碳鋼中，硅能夠減小滲碳層厚度和碳的濃度。

5）硅對鋼液有良好的脫氧作用。

二、硅對鋼的力學性能的影響

1）提高鐵素體和奧氏體的硬度和強度，其作用較錳、鎳、鉻、鎢、鋁、釩等更強；顯著提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比，并提高疲勞強度。

2）硅的質量分數超過3%時，鋼的塑性和韌性顯著降低。

3）使鋼中形成帶狀組織，造成橫向性能低于縱向性能。

4）改善鋼的耐磨性能。

三、硅對鋼的物理、化學及加工工藝的影響

1）降低鋼的密度、熱導率、電導率和電阻溫度系數。

2）硅鋼片的渦流損耗量顯著低于純鐵，矯頑力、磁阻和磁滯損耗較低磁導率和磁感強度較高。

3）提高高溫時鋼的抗氧化性能。

4）使鋼的焊接性惡化。

5）硅的質量分數超過2.5%的鋼，其塑性加工較為困難。

四、硅在鋼中的應用

1）在普通低合金鋼中可提高強度，改善局部腐蝕抗力，在調質鋼中可提高淬透性和耐回火性，是多元合金結構中的主要合金組元之一。

2）硅的質量分數為0.5%-2.8%的SiMn或 SiMnB鋼廣泛用于高載荷彈簧材料，同時加入鎢、釩、鉬、鈮、鉻等強碳化物形成元素。

3）硅鋼片是硅的質量分數為1.0%-4.5%的低碳鋼和超低碳鋼，用于電機和變壓器。

4）在不銹鋼和耐蝕鋼中，與鉬、鎢、鉻、鋁、鈦、氮等配合，提高耐蝕性和抗高溫氧化性能。用不銹鋼和耐蝕鋼制作的雕像經久如新。

5）硅含量較高的石墨鋼用于冷模具材料。